可燃固体废弃物典型组分能量元素热迁移机制

Clean and efficient use of organic solid waste resources is the common focus of the fields of environment, thermal engineering, and chemistry. Combustibles in organic solid waste congregate abundant energy elements, such as carbon and hydrogen. And the thermal migration of energy elements in its typical component has important significance for energy utilization of organic solid waste. Current studies have been developed on the change of external conditions which would lead to the change of reaction products. And there are relatively few studies on the dominant factors in essential reaction. The project proposed that the dominant factor in thermal conversion of combustible solid waste was the pattern of migration and transformation of energy elements. "Mass transfer" and "heat transfer" determined the migration process of the energy element. The project employed synergistic mechanism investigation of "mass transfer" and "heat transfer" under single pyrolysis condition. Temperature field variety and morphological occurrences of intermediate products and final products have been investigated in the pyrolysis process. Thereout, the factors which determined the energy elements migration pattern, such as heat transfer mechanism and pyrolysis reaction mechanism in pyrolysis process under different thermal conditions, have been studied.

有机固体废弃物清洁高效资源化与能源化利用是环境、热工、化学等领域共同关注的焦点热点。有机固体废弃物中的可燃物富集了大量能量元素(碳、氢)，其典型组分能量元素热迁移规律研究对于有机固废能源化利用具有重要的意义。目前研究主要探究外在条件的改变而导致产物的变化，对于反应主导因素研究相对较少。本项目提出可燃固废热转化的主导因素是能量元素的迁移转化规律，而“物质传递”与“热量传递”决定了能量元素的迁移过程。项目通过在相对单一条件--热解条件下“物质传递”与“热量传递”的协同机理研究，通过对过程温场变化，中间产物、最终产物赋存形态的研究，研究不同工艺条件下热解过程传热机制、物质裂解反应机理等决定能量元素热迁移规律的因素，揭示典型组分的物性、过程调控与产物组成的对应关系，探索建立典型组分能量元素热迁移规律，以此为基础，为可燃固废热转化过程能量元素热迁移规律提供指导和参考依据。

有机固体废弃物清洁高效资源化与能源化利用是环境、热工、化学等领域共同关注的焦点热点。有机固体废弃物中的可燃物富集了大量能量元素(碳、氢)，其典型组分能量元素热迁移规律研究对于有机固废能源化利用具有重要的意义。目前研究主要探究外在条件的改变而导致产物的变化，对于反应主导因素研究相对较少。针对我国可燃固体废物组分高水分、组分复杂、热值多变的特点，本项目通过分析广东省和其它省份可燃固废主要组分的物理特征、化学赋存、热解速率等基础数据，建立关键组分指纹图谱数据库，为可燃固废源头控污和高值化转化提供了静态和动态基础物性数据；以单一或者混杂实验过程数据为基础，获得了可燃固废单一组分能量元素热迁移规律，以及混杂状态下典型组分在热解反应中的交互影响规律，并建立可燃固废热解焦炭通用气化反应动力学模型，形成可燃固废“物质传递”与“热量传递”机理，为可燃固废近零排放、高效率、高值化转化机理提供科学依据；探索了物性、过程调控与产物组成的对应关系，并获得了能量元素热迁移规律下的能量元素在产物中的赋存形态，为构建可燃固废源头控污和高效热转化机理提供理论指导及依据。